Оборудование для бетонных работ

Министерство  сельского хозяйства РФ

Департамент научно-технологической политики и  образования

ФГБОУ ВПО  «Красноярский государственный  аграрный университет»

Институт  землеустройства, кадастров и природообустройства 

Кафедра природообустройства 
 

Реферат

Оборудование  для бетонных работ 
 
 
 

Выполнил:

Студент 4курса 47 группы                                                         Григоренко К.В.

                                                                                                      Грибова Е.А. 
 

Проверил:

Доцент кафедры                                                                           Долматов Г.Н.                                       
 
 

Красноярск 2011

СОДЕРЖАНИЕ

1 Общие сведения о бетоне                                                                             3

• Виды бетона                                                                                            4
• Эксплуатационные свойства бетона                                                    6  
• Удобоукладываемость                                                                           9
• Обозначения бетонной смеси                                                              11

2 Оборудование для бетонных работ                                                            12

• Бетономесители                                                                                     12
• Бетононасосы                                                                                         14
• Дозаторы                                                                                                 17

3 Оборудование для укладки бетона                                                           19

• Вибровозбудители                                                                                19
• Дорожные катки                                                                              20
• Асфальтоукладчики                                                                        22
• Дорожная фреза                                                                              26

4 Машины для транспортировки бетонных смесей и растворов     27        

5 Список литературы                                                                              33 
 
 
 
 
 
 
 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БЕТОНЕ

Бето́н (от фр. béton) — строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси состоящей из вяжущего вещества (цемент или др.), крупных и мелких заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки, а также отсутствовать вода (например в асфальтобетоне).

Мировыми лидерами в производстве бетона являются Китай (430 млн кубических метров в 2006 г.) и США (345 млн кубических метров в 2005 г.  и 270 млн кубических метров в 2008 г.). В России в 2008 г. было произведено 52 млн кубических метров бетона.

Бетон производится смешиванием цемента, песка, щебня  и воды (соотношение их зависит  от марки цемента, фракции и влажности  песка и щебня), а также небольших  количеств добавок (пластификаторы, гидрофобизаторы, и т.д.). Например, при  применении цемента марки 400 для  производства бетона марки 200 используется соотношение 1:3:5:0,5. Соотношение вода/цемент (обозначается также В/Ц, водоцементное соотношение, иногда также применяется термин водоцементный модуль) - очень важная характеристика бетона. От этого соотношения напрямую зависит прочность бетона: чем меньше В/Ц, тем прочнее бетон. Теоретически, для гидратации цемента достаточно В/Ц=0,2, однако, у такого бетона слишком низкая пластичность, поэтому на практике используются В/Ц 0,3-0,5. Очень распространенной ошибкой при кустарном производстве бетона является чрезмерное добавление воды, которое увеличивает подвижность бетона, но в несколько раз снижает прочность бетона. 
 

Виды  бетона

Согласно п.1 ГОСТ 25192-82, классификация бетонов  производится по основному назначению, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре  и условиям твердения.

По назначению различают бетоны

обычные (для промышленных и гражданских зданий)

специальные — гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные, декоративные, а также бетоны специального назначения (химически стойкие, жаростойкие, звукопоглощающие, для защиты от ядерных излучений и др.).

По виду вяжущего вещества подразделяют на цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, асфальтобетон, пластобетон (полимербетон) и др.

По виду заполнителей бетоны могут быть на плотных, пористых или специальных заполнителях.

По структуре бетоны могут быть плотной, поризованной, ячеистой или крупнопористой структуры.

По условиям твердения бетоны подразделяют на твердевшие:

в естественных условиях;

в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении;

в условиях тепловлажностной обработки при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения).

Дополнительно к классификации ГОСТ 25192-82 используется классификация:

По объёмной массе бетоны подразделяют на

особо тяжёлый (плотность  свыше 2500 кг/м³) — баритовый, магнетитовый, лимонитовый

тяжёлый (плотность  от 1800 до 2500 кг/м³) — гравийный, щебёночный (базальтовый, известняковый, гранитный)

легкий (плотность  от 500 до 1800 кг/м³) — керамзитобетон, пенобетон, газобетон, арболит, вермикулитовый, перлитовый

особо лёгкий (плотность  менее 500 кг/м³)

По содержанию вяжущего вещества и заполнителей различают бетоны

тощие (с пониженным содержанием вяжущего вещества и  повышенным содержанием крупного заполнителя),

жирные (с повышенным содержанием вяжущего вещества и  пониженным содержанием крупного заполнителя),

товарные (c соотношением заполнителей и вяжущего вещества по стандартной рецептуре). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Эксплуатационные  свойства бетона

Прочность на сжатие

Основной показатель, которым характеризуется бетон — прочность на сжатие, по которому устанавливается класс бетона. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», класс обозначается латинской буквой «B» и цифрами, показывающими выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что бетон данного класса в 95 % случаев выдерживает давление 25 МПа (СНиП 2.03.01-84*). Но для расчёта показателя прочности необходимо учитывать коэффициенты, например для класса В25 нормативная прочность на сжатие, применяемая в расчетах — 18,5 МПа (табл. 12 СНиП 2.03.01-84*). Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании исходя из возможных реальных сроков загрузки конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток (СНиП 2.03.01-84*).

Наряду с классами прочность бетона также задается марками, обозначаемыми латинской  буквой «М» и цифрами 50-1000, означающими  предел прочности на сжатие в кгс/см². Приложение 1 ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливает следующее соответствие между марками и классами:

Для проверки прочности  незатвердевшей смеси используются камеры нормального твердения, проверка прочности готовой конструкции осуществляется с помощью Молотка Кашкарова, Молотка Физделя или Молотка Шмидта. 
 
 
 
 

Удобоукладываемость

По удобоукладываемости, согласно ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия», различают бетоны

сверхжесткие (жесткость более 50 секунд),

жесткие (жесткость от 5 до 50 секунд),

подвижные (жесткость  менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).

Таблица 1 в п. 4.5. ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия» устанавливает следующие обозначения бетонных смесей по удобоукладываемости:

Показатель удобоукладываемости имеет решающее значение при бетонировании с помощью бетононасоса. Для прокачки насосом используют смеси с показателем не ниже П4. 

Другие важные показатели

прочность на изгиб,

морозостойкость — обозначается латинской букой «F» и цифрами 50-1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон (см. п. 1.3.3. ГОСТ 26633-91),

водонепроницаемость — обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки (см. п. 1.3.4. ГОСТ 26633-91),

удобоукладываемость (подвижность, осадка конуса) — обозначается буквой «П»

Для испытаний  бетона на морозостойкость и водонепроницаемость используются испытательные климатические камеры. 
 
 
 
 
 
 
 

Обозначение бетонной смеси

Согласно п. 3.3. ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические  условия», обозначение бетонной смеси  должно содержать:

степень готовности,

класс по прочности,

марки по удобоукладываемости, морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности (для легкого бетона)

обозначение стандарта.

Например, готовая  к употреблению бетонная смесь тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В25, марок по удобоукладываемости П3, морозостойкости F200 и водонепроницаемости W6 должна обозначаться: БСГ В25 П3 F200 W6 ГОСТ 7473-94 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОБОРУДОВАНИЕ  ДЛЯ БЕТОННЫХ РАБОТ 

Бетономесители 

Бетоносмесители и растворосмесители предназначены для приготовления бетонов и строительных растворов, состоящих из цемента, наполнителей, твердых добавок и воды. Однако между бетоносмесителями и растворосмесителями есть существенное различие – растворосмесители не рассчитаны на перемешивание смеси с крупными компонентами (щебнем, гравием и т. п.).

Большинство бетоносмесителей представляют собой двухконусный барабан с размещенными внутри лопастями, благодаря наличию которых смесь не скользит, а пересыпается и перемешивается под действием силы тяжести. Основным преимуществом бетоносмесителей такого типа является возможность перемешивания как строительных растворов, так и жестких бетонных смесей.

Существуют более  мощные бетоносмесители непрерывного действия, а также бетоносмесители с объемом замеса более 300 литров. Применяются такие бетоносмесители на бетоносмесительных заводах и в БСУ (бетоносмесительные установки).

Другой тип  бетоносмесителей – бетоносмесители принудительного действия. В них перемешивание смеси обеспечивают лопасти специальной формы, закрепленные на горизонтальном или вертикальном валу. Преимуществом таких бетоносмесителей является более интенсивное и качественное перемешивание смесей. Данный способ перемешивания часто используется в растворосмесителях и БСУ.

Наиболее важным параметром бетоносмесителя является объем приготавливаемой за один раз бетонной смеси. Ориентировочно можно считать, что бетоносмесители объемом до 100 литров используются при небольшом строительстве или ремонте. Бетоносмесители на 100–150 литров можно применять при строительстве домов в 1–2 этажа. Для бригады из 6–7 человек при строительстве дома в 3–4 этажа применяются бетоносмесители объемом до 300 литров. Еще более мощные бетоносмесители используют строительные организации при возведении многоэтажных домов.

Из других качеств, которые имеют значение при выборе модели бетоносмесителя, можно отметить следующие:

Надежность. Из всех строительных механизмов бетоносмесители работают в наиболее тяжелых условиях. Холод и грязь не должны быть препятствием для устойчивой работы. Механизмы бетоносмесителя должны быть защищены от повреждений, абразивного износа и т. п.

Габариты (особенно по ширине), легкость транспортировки. Перемещать цемент и песок значительно  легче, чем бетон. Следовательно бетоносмеситель желательно установить поближе к месту производства работ, внутри помещения.

Шумость, удобство работы.

Общее представление  о соотношении объема и стоимости рассмотренных ниже бетоносмесителей можно получить из следующей диаграммы.

Таким образом, практически все модели бетоносмесителей – как импортные, так и отечественные – находятся в одной ценовой области. Для нашего рынка это уникальная ситуация. 
 
 
 
 
 

Бетононасосы 

Бетононасосы  предназначены для транспортирования  бетонной или растворной смеси к  месту укладки по трубам. Это упрощает общую систему коммуникаций, позволяет  совмещать горизонтальное транспортирование  с вертикальным, исключает ручной труд при приеме, перемещении и укладке смеси, повышает в несколько раза производительность труда и снижает стоимость этих операций. Этот способ позволяет механизировать работы в стесненных и труднодоступных местах, сохранить требуемое качество смеси и исключить ее потери. В состав бетононасосной установки входят собственно бетононасос и комплект бетоноводов.

 Принцип действия  бетононасоса: при закрытом нагнетательном  клапане и открытом всасывающем  поршень насоса засасывает бетонную  смесь из приемного бункера,  а при закрытом всасывающем  и открытом нагнетательном клапанах - выталкивает бетонную смесь  в бетоновод.

Бетононасосы  классифицируются по следующим характерным  признакам:

 по режиму работы - с периодической (поршневые) и непрерывной (шланговые) подачей смеси;

 по типу  привода - с механическим и  гидравлическим приводом;

 по количеству  бетонотранспортных цилиндров - одно- и двухцилиндровые;

 по исполнению - стационарные и мобильные (автобетононасосы).

 Источником  энергии в автобетононасосах  является дизель шасси или  автономный дизель.

 Прицепные  и стационарные бетононасосы  могут быть оборудованы как  дизелями, так и электродвигателями.

 В бетононасосах  всех типов можно выделить  следующие основные узлы: загрузочную  воронку, 

 привод, качающий  узел, нагнетательный бетоновод, вспомогательные механизмы.

Абтобетононасосы, как правило, снабжены бетонораспределительной стрелой-манипулятором. Привод всех современных бетононасосов является гидравлическим с большим разнообразием принципиальных схем.

 Качающий  узел поршневого бетононасоса  состоит из цилиндропоршневой  группы и бетонораспределителя, поочерёдно направляющего нагнетаемую бетонную смесь в бетоновод, при этом процесс нагнетания имеет циклический характер.

 Наиболее  сложной и ответственной частью  бетононасоса является клапанная  коробка. Детали клапанной коробки,  так же как и поршня, работают  в тяжелых условиях: под давлением  и абразивной среде.

Бетоновод собирается из отдельных стальных бесшовных или сварных труб. Диаметр его должен быть равен диаметру поршня и одинаковым по всей длине. Стыковка труб производится с помощью быстроразъемных замков.

 В настоящее  время чаще применяют двухцилиндровые  бетононасосы с гидравлическим  приводом, отличающиеся компактностью,  меньшей металлоемкостью и высокими  эксплуатационными показателями. Применение  двух бетонотранспортных цилиндров и быстродействующих устройств переключения направления движения поршней и распределительных клапанов обеспечивают подачу смеси в бетоновод практически непрерывным потоком. Гидравлические бетононасосы выпускаются производительностью 15 + 120 м3/ч и обеспечивают подачу смеси на расстояния до 250 м по горизонтали и до 50 м по вертикали. Давление в транспортных цилиндрах в зависимости от условий эксплуатации составляет 3 + 12 МПа. Несмотря на большое число типов и моделей гидравлических бетононасосов, они имеют много общего и различаются в основном конструкцией распределительных устройств.

 По виду  рабочей жидкости, приводящей в  движение поршни, насосы бывают  масло- и водогидравлические. Наиболее распространены маслогидравлические насосы.

 Бетонотранспортный цилиндр - один из ответственных элементов насоса - изготовляется из высококачественной стали с хромированной внутренней полостью. Бетонотранспортные поршни выполняются обычно составными из металлических дисков, между которыми помещены уплотнительные шайбы из износостойкой резины или специальных пластиков.

 Водогидравлические насосы отличаются повышенным объемом (до 80 л) засасываемой в цилиндр смеси, что позволяет уменьшить число двойных ходов поршней и износ трущихся деталей. Однако они имеют невысокое давление в транспортных цилиндрах (3,5 + 4 МПа); водяной центробежный насос не обладает жесткой характеристикой, что приводит к значительному уменьшению производительности при повышении давления. Поэтому водогидравлические бетононасосы получили меньшее распространение, чем маслогидравлические. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Дозаторы 

Приготовление бетонов и растворов заключается  в дозировании компонентов и  их перемешивании. Дозирование компонентов  производится дозаторами, а перемешивание  — смесительными машинами.

Дозаторы. По принципу работы дозаторы делятся на цикличные и непрерывного действия. Цикличные дозаторы отмеривают заданную массу или объем порции материала, загружаемого в мерный бункер, и после разгрузки повторяют цикл. Дозаторы непрерывного действия выдают непрерывным потоком материал с заданным значением производительности.

По методу дозирования  материалов дозаторы подразделяют на объемные, весовые и объемно-весовые. Объемные дозаторы сыпучих материалов просты по конструкции, но они уступают весовым по точности дозирования. Объемные дозаторы жидкости обеспечивают более точную дозировку, так как плотность жидкостей при постоянной температуре изменяется незначительно. Объемные дозаторы сыпучих материалов применяются в смесительных установках небольшой производительности, а объемные дозаторы жидкостей применяют более широко. Весовые дозаторы обеспечивают высокую точность дозирования сыпучих и жидких материалов и, несмотря на их сложность и повышенную стоимость, они широко применяются во всех современных смесительных установках различной производительности. Объемно-весовые дозаторы обеспечивают дозирование одного компонента по объему с соблюдением суммарной массы двух компонентов и применяют их в установках для приготовления бетонной смеси с пористыми заполнителями (керамзитом). В этом случае керамзит дозируют по объему, но с обязательным обеспечением заданной массы двух заполнителей, например керамзита и песка вместе взятых. Дозируют эти материалы в такой последовательности: сначала отмеривается заданный объем керамзита с последующим взвешиванием, затем дополняется песок до заданной суммарной дозы песка и керамзита.

По способу  управления дозаторы бывают с ручным, полуавтоматическим дистанционным  и автоматическим управлением. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УКЛАДКИ БЕТОНА 

Вибровозбудители

При укладке  бетонную смесь уплотняют с целью  вытеснения содержащегося в ней  воздуха и более компактного  расположения составляющих. Уплотняют  бетонную смесь вибрированием, сообщая  ее частицам механические колебания, возбудителями  которых являются вибраторы. При  вибрировании бетонная смесь приобретает  повышенную подвижность, способствующую вытеснению воздуха и заполнению всех пустот между арматурой и  опалубкой. От качества уплотнения зависят  прочность и долговечность сооружения или изделия.

Колебания в  вибраторах создаются двумя способами: вращением закрепленной на валу неуравновешенной массы (дебаланса) и возвратно-поступательным направленным перемещением массы.

В строительстве  наибольшее распространение получили электрические и пневматические вибраторы с круговыми колебаниями.